Защо LC кръг вместо резистор
При високите честоти паразитните капацитети „изяждат“ товарния резистор и усилването пада (теми 1 и 6). Затова на мястото на RК се слага LC кръг, настроен точно на работната честота. Кръгът е люлка: енергията се прелива между бобината и кондензатора и се люлее силно само при своята честота. Там съпротивлението му е голямо (Rp) и стъпалото усилва много. Встрани кръгът е почти „късо“ и усилването е малко. Така усилвателят е и филтър.
Кръгът е настроен на 20 kHz (с L = 1 mH кондензаторът е 63,3 nF), с качествен фактор Q = 20. Лентата по −3 dB е 1,07 kHz, а по формулата f0/Q = 1 kHz. Усилването при резонанс е 130 (42,3 dB).
K(f)
Само тясна ивица около f0 се усилва силно. Q = 5 – широка, „тъпа“ крива; Q = 100 – игла. Измерената лента е малко по-широка от f0/Q: транзисторът също товари кръга и сваля Q.
Избор на станция
На антената има две станции – 15 kHz и 25 kHz, по 2 mV. Усилвателят е настроен на 15 kHz: станцията на 15 kHz се усилва ×98,6, тази на 25 kHz – ×4,73. Разликата е 26,4 dB – това е избирателността.
Спектър на антената
спектър на in
Спектър на изхода
спектър на c
На антената двете станции са еднакво силни. На изхода тази, на която е настроен кръгът, е ~20 пъти (26 dB) по-силна от другата. Настрой между тях (20 kHz) – двете минават еднакво слабо. Дръпни Q нагоре – избирателността расте.
Резонансни усилватели на мощност и умножители на честота
В приемника резонансните усилватели са малосигнални, в клас A. В предавателя те са на мощност (РУМ) и работят в клас B или C заради КПД (тема 2). Тогава колекторният ток е поредица от къси импулси, богата на хармоници. Кръгът обаче „отделя“ само своята честота и на товара пак има синус.
Ако кръгът е настроен на 2f или 3f, той отделя хармоника – умножител на честота. Входът тук е 10 kHz; кръгът е на 2·f = 20 kHz. На изхода амплитудите на f, 2f, 3f са 0,066 / 0,55 / 0,083 V.
база (вход 10 kHz) колектор (кръгът)
Спектър на колектора
спектър на c
Базата е с −1 V отместване и транзисторът тече само на върха на всеки период. С кръг на 2f синусът на колектора трепти два пъти по-бързо от входа – честотата е удвоена. С 3f – три пъти, но по-слабо: всяка следваща хармоника на импулсите е по-малка. Така кварц на 10 MHz дава стабилни 20 и 30 MHz.
Самопроверка
1. f0 = 10 MHz, Q = 50. Каква е лентата?
Δf = f0/Q = 200 kHz.
2. Защо резонансният усилвател е и филтър?
Кръгът има голямо съпротивление само около f0; встрани е почти късо – там усилването е малко.
3. Как клас C стъпало дава синус, щом колекторният ток е импулси?
Кръгът в колектора отделя само своята честота от многото хармоници на импулсите.